线程
线程的概念
由于同一进程的多个线程共享同一地址空间，因此Text Segment、Data Segment都是共享的，如果定义一个函数，在各线程中都可以调用，如果定义一个全局变量，在各线程中都可以访问到，除此之外，各线程还共享以下进程资源和环境:
1.文件描述符表
2.每种信号的处理方式
3.当前工作目录
4.用户id和组id
但有些资源是每个线程各有一份的:
1.线程id
2.上下文，包括各种寄存器的值、程序计数器和栈指针
3.栈空间
4.errno变量
5.信号屏蔽字
6.调度优先级
在Linux上线程函数位于libpthread共享库中，因此在编译时要加上-lpthread选项。
线程控制
pthread_create
- 函数原型：
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
pthread_t *thread：用来接收返回的线程号
pthread_attr_t *attr：线程属性，一般可设置为NULL
void *(*start_routine) (void *)：入口函数指针
void *arg：函数参数指针
返回值：成功返回0，失败返回errorno
pthread_self
- 函数原型：
pthread_t pthread_self(void);
返回值：该线程的线程号
pthread_cancel
- 功能：发送终止信号给thread线程
- 函数原型：
int pthread_cancel(pthread_t thread)
pthread_t thread：发送终止信号的线程
返回值：如果成功则返回0，否则为非0值
pthread_exit
-
功能：退出当前线程
-
函数原型：
void pthread_exit(void *retval);
void *retval ：线程所调用函数返回值
pthread_join
-
功能：挂起等待直到该线程终止
-
函数原型：
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
pthread_t thread：线程号
void **retval：线程所调用函数返回值，如果不感兴趣可传空
返回值：成功返回0，失败返回errorno
pthread_detach
-
功能：使线程分离，分离的线程结束后自动释放所有资源。
-
函数原型：
int pthread_detach(pthread_t thread);
pthread_t thread：需要分离的线程
返回值：成功返回0，失败返回errorno
线程同步
锁的类型
- 互斥锁（mutex）
- 自旋锁
- 读写锁
- 条件锁
互斥锁
mutex变量
-
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INIALIZER -
如果mutex是静态分配的，可用上述宏定义
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER来初始化，相当于用pthread_mutex_init初始化并且attr参数为NULL。
pthread_mutex_init
- 函数原型：
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutex‐attr);
-
函数功能：初始化锁且设置属性
-
pthread_mutex_t *mutex：待初始化的锁 -
const pthread_mutexattr_t *mutex‐attr：锁的属性。一般设置为NULL，如果要将其定义为进程之间可以持有的互斥锁，则需要传入属性对象地址。 -
返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_mutex_destroy
- 函数原型：
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
- 函数功能：销毁锁
-
pthread_mutex_t *mutex：销毁锁 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_mutex_lock
- 函数原型：
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
- 函数功能：阻塞等待给mutex上锁
-
pthread_mutex_t *mutex：待上锁的锁 - 返回值：0表示成功，失败返回错误号
pthread_mutex_trylock
- 函数原型：
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
- 函数功能：非阻塞等待给mutex上锁
-
pthread_mutex_t *mutex：待上锁的锁 - 返回值：0表示成功，失败返回错误号，如果是原来已上锁使用该函数会返回EBUSY。
pthread_mutex_unlock
- 函数原型：
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
- 函数功能：给mutex解锁
-
pthread_mutex_t *mutex：待解锁的锁 - 返回值：0表示成功，失败返回错误号
状态对象
- 如果要将其定义为进程之间可以持有的互斥锁，则需要传入属性对象地址。
lock_attr变量
pthread_mutexattr_t lock_attr;
初始化锁状态，设置状态状态为——进程共享
pthread_mutexattr_init(&lock_attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&lock_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
销毁锁状态
pthread_mutexattr_destroy(&lock_attr);
条件锁（条件变量）
cond变量
-
pthread_cond_t mutex = PTHREAD_COND_INIALIZER -
如果cond是静态分配的，可用上述宏定义
PTHREAD_COND_INITIALIZER来初始化，相当于用pthread_cond_init初始化并且attr参数为NULL。
pthread_cond_init
- 函数原型：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr);
-
函数功能：初始化锁且设置属性
-
pthread_cond_t *cond：待初始化的锁 -
pthread_condattr_t *cond_attr：锁的属性 -
返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_cond_destroy
- 函数原型：
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
- 函数功能：销毁锁
-
pthread_cond_t *cond：销毁锁 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_cond_wait
- 函数原型：
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
- 函数功能：归还当前得到的互斥锁，并阻塞等待条件的发生
-
pthread_cond_t *cond：条件变量 -
pthread_mutex_t *mutex：锁 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_cond_timedwait
- 函数原型：
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime);
- 函数功能：和
pthread_cond_wait类似，可以设定等待超时时间。如果超时仍未有线程幻想当前线程，就返回ETIMEDOUT -
pthread_cond_t *cond：条件变量 -
pthread_mutex_t *mutex：锁 -
const struct timespec *abstime：超时时间 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_cond_broadcast
- 函数原型：
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
- 函数功能：唤醒在这个条件上等待的所有线程
-
pthread_cond_t *cond：条件变量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
pthread_cond_signal
- 函数原型：
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
- 函数功能：唤醒在这个条件上等待的另一个线程
-
pthread_cond_t *cond：条件变量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
信号量
sem变量
sem_t sem
sem_init
- 函数原型：
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
- 函数功能：初始化一个semaphore变量，value参数表示可用的资源数量
-
sem_t *sem：待初始化的信号量 -
int pshared：0表示信号量用于同一进程中的线程间同步，非0表示信号量用于进程间同步（需要挂载到共享内存中） -
unsigned int value：可用的资源数量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
sem_wait
- 函数原型：
int sem_wait(sem_t *sem);
- 函数功能：尝试获得信号量资源，如果sem值已经为0，则挂起等待。
-
sem_t *sem：待操作的信号量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
sem_trywait
- 函数原型：
int sem_trywait(sem_t *sem);
- 函数功能：尝试获得信号量资源，如果sem值已经为0，则返回
EAGAIN。 -
sem_t *sem：待操作的信号量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
sem_timedwait
- 函数原型：
int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);
- 函数功能：尝试获得信号量资源，如果sem值已经为0，则挂起等待指定时间，若在指定时间内扔未获得信号量，则返回
ETIMEDOUT。 -
sem_t *sem：待操作的信号量 -
const struct timespec *abs_timeout：超时时间 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
sem_post
- 函数原型：
int sem_post(sem_t *sem);
- 函数功能：释放资源，使信号量值加一，同时唤起挂起等待的线程
-
sem_t *sem：待操作的信号量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号
sem_destroy
- 函数原型：
int sem_destroy(sem_t *sem);
- 函数功能：销毁信号量
-
sem_t *sem：待销毁的信号量 - 返回值：成功返回0，失败返回错误号